Problemy z samolotem F-35 Lightning II

Spisu treści:

Problemy z samolotem F-35 Lightning II
Problemy z samolotem F-35 Lightning II

Wideo: Problemy z samolotem F-35 Lightning II

Wideo: Problemy z samolotem F-35 Lightning II
Wideo: Sokół feat. Pono, Fred & Franek Kimono - W aucie 2024, Może
Anonim

Zaledwie kilka dni temu Lockheed Martin opublikował nowe zdjęcia z warsztatu zakładu, w którym montowane są najnowsze myśliwce F-35 Lightning II. Uchwycone na nich zespoły skrzydeł kolejnego samolotu wyróżniają się tym, że będzie to już setny myśliwiec w serii. W sumie prawie 90 płyt znajduje się obecnie w fabrykach firmy w różnym stopniu gotowości. Tym samym, biorąc pod uwagę ponad 50 już zbudowanych samolotów, w nadchodzących miesiącach łączna liczba nowych myśliwców przekroczy sto pięćdziesiąt. Jak widać, pomimo wszystkich problemów i krytyki, „Lockheed-Martin” nie tylko zakończył rozwój obiecującego samolotu, ale także założył pełnoprawną produkcję seryjną. Niemniej jednak nawet po wdrożeniu masowej produkcji pozostały pewne problemy, nie tak duże jak wcześniej, które wciąż są przedmiotem krytyki.

Obraz
Obraz

Gospodarka

Główna fala krytyki projektu F-35 dotyczy ekonomicznej strony sprawy. Pomimo obiecanych przewag nad istniejącą i obiecującą technologią, samolot okazał się bardzo drogi. Obecnie produkcja jednego myśliwca F-35A kosztuje ponad sto milionów dolarów. W połowie lat dziewięćdziesiątych, kiedy prace nad tym projektem wkroczyły w fazę aktywną, planowano utrzymanie kosztu jednego samolotu, uwzględniając wszystkie koszty wstępne, na poziomie 30-35 mln. Jak widać, w tej chwili cena samolotu jest trzykrotnie wyższa od planowanej. Oczywiście takie „współczynniki” nie mogły nie przyciągnąć uwagi przeciwników projektu. Jednocześnie autorzy projektu z firmy Lockheed-Martin usprawiedliwiają się obiektywnymi przyczynami znacznego wzrostu cen, takimi jak trudność opanowania nowych technologii czy stworzenie jednolitego projektu.

Warto zauważyć, że wszystkie koszty projektu są bezpośrednio lub pośrednio związane z przyjętą na samym początku polityką. Ponieważ Pentagon chciał mieć trzy samoloty o różnym przeznaczeniu, różnych charakterystykach i dla trzech różnych gałęzi wojska, inżynierowie Lockheed-Martin wyznaczyli kurs na maksymalne uproszczenie projektu. Ponadto aktywnie rozważano kwestie uproszczenia obsługi technicznej samolotów. Podobnie jak w przypadku poprzedniego superprojektu – F-22 Raptor – wszelkie środki mające na celu obniżenie kosztów nie tylko do tego nie doprowadziły, ale wręcz podniosły koszt programu jako całości, a w szczególności poszczególnych samolotów.. Projekt F-35 prezentuje się szczególnie ciekawie w świetle koncepcji tworzenia i użytkowania. Początkowo ten myśliwiec był lekki i tani jako uzupełnienie ciężkiego i drogiego F-22. W rezultacie okazało się, że jest zgodny z wymaganym stosunkiem ceny, ale sto milionów za burtą można nazwać niewielkim kosztem tylko w porównaniu ze 140-145 milionami F-22.

Prawdopodobnie udało się utrzymać stosunek kosztów samolotów i programów m.in. dzięki właściwemu podejściu do biznesu. Projekt F-35 nawiązuje do programu ASTOLV, który rozpoczął się w pierwszej połowie lat osiemdziesiątych, ale nie odniósł większego sukcesu. Na podstawie rozwoju tego projektu, prace zostały później wdrożone pod kryptonimem CALF, który ostatecznie połączył się z programem JAST. Zadania wszystkich tych programów były zauważalnie różne, ale na etapie łączenia CALF i JAST powstały już ogólne wymagania dla obiecującego myśliwca. Być może to właśnie punkty nomenklatury, dzięki którym koszty jednego programu nie były doliczane do kosztów drugiego, ostatecznie znacznie obniżyły koszt finalnego projektu F-35. Jednocześnie najnowsza transformacja programu JAST (Joint Advanced Strike Technology), która doprowadziła jedynie do zmiany jego nazwy na JSF (Joint Strike Fighter), trudno uznać za powód do jakichkolwiek oszczędności.

Warto zauważyć, że znacznie większe oszczędności osiągnięto dzięki wykorzystaniu istniejących rozwiązań. Na przykład przy projektowaniu nowego myśliwca F-35 aktywnie wykorzystywano zautomatyzowany system CATIA i kompleks testowy COMOC. Systemy te zostały stworzone specjalnie dla projektu F-22, który faktycznie „przejął” ich koszt. Podobnie sytuacja wygląda w przypadku niektórych nowych technologii, na przykład kilku nowych gatunków materiałów kompozytowych.

Jednak nawet przy takim podziale kosztów F-35 okazały się dość drogie. Są wszelkie powody, by sądzić, że głównym powodem wysokich kosztów tych samolotów jest specyficzna idea stworzenia kilku niezależnych samolotów w oparciu o jedną konstrukcję. Takie zadanie samo w sobie nie jest łatwe, nie mówiąc już o nowoczesnych samolotach, które powinny łączyć najnowsze technologie. Ponadto wpłynęła zmiana wymagań klienta. Pod koniec lat dziewięćdziesiątych US Navy kilkakrotnie zmieniała i dostosowywała swoje wymagania dotyczące charakterystyki przyszłego F-35C na lotniskowcu. Z tego powodu projektanci Lockheed Martin musieli stale aktualizować projekt. W przypadku oddzielnego opracowania niezależnego projektu takie korekty nie wiązałyby się ze szczególnie skomplikowanymi pracami. Ale w przypadku programu JSF, ze względu na jego wymagania unifikacyjne, każda zauważalna zmiana w myśliwcu pokładowym lub jakakolwiek inna modyfikacja bezpośrednio wpływała na pozostałe dwa warianty myśliwca. Według różnych szacunków wykonanie projektów zajęło około 10-15% całkowitego czasu prac projektowych. Oczywiście sytuacja była podobna z dodatkowymi kosztami gotówkowymi.

Obraz
Obraz

Technika

Oprócz problemów z realizacją niektórych wymagań, prowadzących do niepotrzebnych kosztów, koszt programu JSF wynikał również z szeregu nowych rozwiązań technicznych, których opracowanie i testowanie również pochłonęło dużo pieniędzy.

Jako pierwsze rzucają się w oczy podnośniki myśliwców krótkiego startu i lądowania pionowego F-35B. Aby sprostać wymaganiom Korpusu Piechoty Morskiej w zakresie możliwości bazowania na uniwersalnych statkach desantowych, pracownicy Lockheed-Martin wraz z konstruktorami silników z Pratt & Whitney musieli poświęcić dużo czasu na stworzenie silnika podnoszono-podnośnego, który mógłby nie tylko zapewniają niezbędny impuls, ale też wpisują się w przyjętą w projekcie ideologię maksymalnej unifikacji. Jeśli do stworzenia elektrowni dla myśliwców „lądowych” i pokładowych wystarczyła modernizacja istniejącego silnika PW F119, to w przypadku samolotu krótkiego lub pionowego startu należało zastosować szereg środków specjalnych. zajęty.

Nawet zgodnie z wynikami starego programu ASTOLV wyeliminowano kilka opcji podnoszenia i podtrzymywania silników. Podczas prac JSF Lockheed Martin doszedł do wniosku, że najwygodniejszą pozostałą opcją byłby turboodrzutowiec z obrotową dyszą i dodatkowym wentylatorem unoszącym napędzanym silnikiem. Ten układ zapewnia wystarczającą przyczepność do pionowego startu i łatwość sterowania, chociaż nie jest pozbawiony wad. Przede wszystkim należy zauważyć, że samolot przez większość czasu będzie nosił dodatkowy ładunek w postaci wentylatora podnoszącego, który jest niezbędny tylko do pionowego/krótkiego startu lub lądowania. Wszystkie zespoły wentylatorów, od sprzęgła izolacyjnego po górne i dolne klapy, ważą około 1800 kilogramów, czyli nieco więcej niż sucha masa samego silnika F135-600. Jednak przy użyciu wysokotemperaturowego silnika turboodrzutowego inne opcje nie wyglądały zbyt wygodnie. Faktem jest, że przepływ zimnego powietrza z wentylatora, zderzając się ze strumieniem silnika, częściowo go chłodzi, a także zapobiega przedostawaniu się przegrzanych gazów do wlotów powietrza. Żaden inny układ siłowni podnoszącej nie ma takiej możliwości, dlatego nadwaga została uznana za akceptowalną cenę za zalety.

Ciekawa historia wiąże się z inną równie skomplikowaną jednostką elektrowni myśliwca F-35B - dyszą obrotową. Badania na ten temat rozpoczęły się już w czasach programu CALF, ale nie odniosły większego sukcesu. Spędziwszy dużo czasu, wysiłku i pieniędzy, amerykańscy naukowcy i inżynierowie zwrócili się do rosyjskiego biura projektowego imienia V. I. JAK. Jakowlewa. W wyniku długich negocjacji Amerykanom udało się zakupić część dokumentacji projektu Jak-141 i dokładnie ją przestudiować. Już wykorzystując zdobytą wiedzę zaprojektowano nową dyszę do silnika F135-600, która ma szereg cech wspólnych z odpowiednią jednostką radzieckiego samolotu Jak-141.

A jednak, mimo wykorzystania zagranicznych doświadczeń, stworzenie elektrowni dla samolotu pionowego startu okazało się sprawą bardzo trudną. W szczególności na krótko przed rozpoczęciem testów pierwszego prototypu F-35B o indeksie BF-1 odkryto ryzyko pęknięć łopatek turbiny silnika. Z tego powodu przez kilka miesięcy wszystkie testy agregatów wyorywających były prowadzone z poważnymi ograniczeniami mocy, a po każdym silniku gazowym wymagane było sprawdzenie silnika pod kątem uszkodzeń. W wyniku dość długich prac nad dostrojeniem elektrowni udało się jednak wyeliminować wszystkie jej główne problemy i zapewnić wymaganą niezawodność. Warto zauważyć, że za te problemy nadal od czasu do czasu obwinia się nowe samoloty, a szereg źródeł wspomina o pojawieniu się nowych pęknięć, w tym na samolotach produkcyjnych.

Pojawiły się również problemy z tworzeniem pokładowej wersji F-35C. Początkowo miał poprawić charakterystykę startu i lądowania za pomocą silnika z kontrolowanym wektorem ciągu i systemem kontroli warstwy granicznej. Jednak pod koniec lat dziewięćdziesiątych ogólna złożoność i koszt programu JSF / F-35 wzrosły tak bardzo, że postanowiono pozostawić tylko kontrolowany wektor ciągu. Według niektórych źródeł pracownicy Lockheed Martin i powiązanych przedsiębiorstw rozpoczęli już prace badawcze i projektowe w zakresie systemu zarządzania warstwą graniczną, ale wkrótce przestali. W ten sposób do całkowitego kosztu programu dodano dodatkowe koszty, co jednak nie przyniosło żadnych praktycznych korzyści.

Podobnie jak poprzedni myśliwiec F-22, F-35 pierwotnie miał być wyposażony w potężny system obliczeniowy, który zapewniałby możliwość pracy na celach powietrznych i naziemnych, nawigacji, sterowania wszystkimi systemami samolotu itp. Podczas tworzenia kompleksu awioniki dla F-35 szeroko wykorzystano rozwój projektu F-22. Jednocześnie wzięto pod uwagę niektóre cechy produkcji komponentów do elektroniki. Założono, że zastosowanie najnowszych podzespołów nie tylko poprawi osiągi sprzętu, ale także uchroni samolot przed problemami takimi jak te, które miały miejsce z F-22 w połowie lat dziewięćdziesiątych. Przypomnijmy, że wtedy, tuż po rozpoczęciu testów pierwszej wersji kompleksu obliczeniowego, producent zastosowanych mikroprocesorów ogłosił koniec ich wypuszczania. Pracownicy kilku firm zaangażowanych w projekt F-22 musieli pilnie przerobić znaczną część elektroniki.

Głównym sposobem pozyskiwania informacji o sytuacji z samolotu F-35 jest radar lotniczy AN/APG-81, wyposażony w aktywny szyk anteny fazowanej. Ponadto na konstrukcji samolotu rozmieszczonych jest sześć czujników optyczno-elektronicznych systemu AN/AAQ-37, monitorujących sytuację pod każdym kątem. Do obserwacji i użycia broni samolot jest wyposażony w system termowizyjny AAQ-40. Warto również zwrócić uwagę na aktywną stację zagłuszania radiowego AN/ASQ-239. W ciągu kilku lat prac rozwojowych, testowania i udoskonalania amerykańscy inżynierowie zdołali rozwiązać prawie wszystkie problemy awioniki dla F-35.

Jednak przedłużająca się epopeja ze specjalnym hełmem pilota jeszcze się nie skończyła. Faktem jest, że zgodnie z wymaganiami wojska i fabrykacjami autorów ogólnego wyglądu F-35 piloci obiecujących myśliwców muszą pracować ze specjalnym hełmem, którego szyba jest wyposażona w system wyprowadzania informacji. Planowane jest wyświetlanie wszystkich danych niezbędnych do nawigacji, wyszukiwania celów i ataku na ekranie na hełmie. Początkowo w opracowanie hełmu zaangażowana była firma Vision Systems International, ale przez kilka lat nie zdołała o tym przypomnieć. Tak więc nawet pod koniec 2011 roku pojawiały się opóźnienia w wyświetlaniu informacji na wyświetlaczu nahełmowym. Ponadto elektronika ochronnego nakrycia głowy nie zawsze prawidłowo określała położenie głowy pilota względem samolotu, co prowadziło do podania błędnych informacji. Z powodu tych problemów z hełmem VSI i niejasnym momentem ich naprawy, Lockheed Martin został zmuszony do zlecenia BAE Systems opracowania alternatywnej wersji hełmu pilota. Jego prototypy już istnieją, ale przyjęcie któregoś z hełmów to wciąż kwestia przyszłości.

Obraz
Obraz

Perspektywy

Jeśli porównamy stan projektów F-35 i F-22 w momencie rozpoczęcia masowej produkcji, pierwszą rzeczą, która rzuca się w oczy, jest stopień ogólnego zaawansowania myśliwców. Wygląda na to, że inżynierowie i menedżerowie Lockheed Martin wzięli pod uwagę wszystkie problemy, które miały miejsce z poprzednimi obiecującymi samolotami i starali się uniknąć większości problemów, które przeszkadzały wcześniej. Oczywiście dopracowanie i dodatkowe testy wszystkich trzech modyfikacji F-35 zajęły dodatkowy czas i pieniądze, ale taka opłata najwyraźniej została uznana za akceptowalną w świetle możliwych dalszych problemów. Dlatego Lightning-2 ma obecnie głównie problemy finansowe, a co za tym idzie nie do końca jasne perspektywy, dotyczące przede wszystkim dostaw eksportowych.

Przez wiele lat myśliwiec F-35 był poddawany różnej krytyce ze strony ekspertów z różnych krajów, w tym biorących udział w projekcie. Być może najciekawsze jest stanowisko australijskiego wojska i ekspertów. Ten kraj od dawna zamierza kupić wiele nowych myśliwców z dużymi perspektywami i chce kupić samoloty F-22. Z kolei Stany Zjednoczone równie dawno wyraźnie i wyraźnie odmawiały wszystkim zagranicznym możliwości takich dostaw i oferowały „zamiast” nowsze F-35. Australijczycy, nie chcąc być pozbawieni możliwości zakupu F-22, w ostatnich latach regularnie zaczęli podnosić kwestię celowości zakupu F-35 w szczególności i perspektyw tego samolotu w ogóle. Często uważa się, że w pogoni za ciekawszym Raptorem Australijczycy gotowi są obwiniać Lightning 2 o nieistniejące niedociągnięcia. Jednak w obecnych warunkach wypowiedzi z Australii mogą być wykorzystywane jako jedno ze źródeł informacji, które nie powoduje poważnego nieufności.

Jednymi z najbardziej znanych i skandalicznych są wypowiedzi analityków z centrum Air Power Australia. Po przeanalizowaniu dostępnych informacji eksperci uznali F-35 za myśliwiec generacji 4+ kilka lat temu, chociaż Lockheed Martin zalicza go do piątego. Na dowód swoich słów australijscy analitycy przytoczyli niski stosunek ciągu do masy samolotu, a co za tym idzie niemożność lotu naddźwiękowego bez włączenia dopalacza, stosunkowo dobrą widoczność dla radaru i szereg innych czynników. Nieco później australijski think tank porównał wskaźniki osiągów myśliwców F-22 i F-35 do motocykla i skutera. Ponadto od wielu lat australijscy eksperci prowadzą analizy porównawcze F-35 i systemów obrony przeciwlotniczej różnych krajów. Wynik takich obliczeń stale staje się wnioskiem o prawie gwarantowanym zwycięstwie strzelców przeciwlotniczych. Wreszcie kilka lat temu wojsko australijskie było obecne na wirtualnych ćwiczeniach walki powietrznej pomiędzy amerykańskimi samolotami F-35 a rosyjskimi Su-35 (generacja 4++). Według informacji otrzymanych od strony australijskiej, przynajmniej amerykańskie samoloty nie pokazały wszystkiego, co powinny. Oficjalny Pentagon wyjaśnił te niepowodzenia amerykańskiej technologii w „cyfrowej formie” innymi celami. Tak czy inaczej, Australia nadal jest najbardziej zagorzałym krytykiem projektu F-35.

Kilka dni temu australijskie wydanie Sidney Morning Herald opublikowało fragmenty planów Ministerstwa Obrony tego kraju. Z tych cytatów wprost wynika, że australijskie wojsko zamierza zerwać umowę ze Stanami Zjednoczonymi na dostawę nowych F-35. Zamiast tuzina Błyskawic Canberra zamierza zakupić szereg najnowszych modyfikacji myśliwców-bombowców F/A-18. Działania australijskiego wojska stwarzają silne wrażenie, że dowództwo sił powietrznych uważa F-35 za znacznie gorszy pod względem opłacalności od starszego F-22 i dlatego nie jest wart uwagi i wydatków. Z tego powodu australijskie siły powietrzne chętnie kupują stare i sprawdzone F/A-18, ale nie nowe i wątpliwe F-35.

W kwietniu ubiegłego roku na uboczu kanadyjskiego Departamentu Obrony wybuchł skandal. Kilka lat temu, kiedy Kanada przystępowała do programu F-35, planowano zakup 65 samolotów F-35A o łącznej wartości około 10 miliardów dolarów. Biorąc pod uwagę dwudziestoletnią służbę samolotu, wszystkie wydatki powinny mieścić się w granicach 14-15 miliardów. Nieco później Kanadyjczycy przekalkulowali koszty kontraktu i okazało się, że samoloty będą kosztować łącznie 25 miliardów. Wreszcie do końca 2012 r. w wyniku kolejnego przeliczenia łączny koszt zakupu i eksploatacji samolotów wzrósł do ponad 40 miliardów. Ze względu na wzrost kosztów Ottawa jest zmuszona zrezygnować z zakupu nowego myśliwca piątej generacji i rozważyć skromniejsze opcje. Warto zauważyć, że ze względu na opóźnienie w projekcie F-35 kanadyjskie siły powietrzne znalazły się w niezbyt przyjemnej sytuacji: istniejący sprzęt stopniowo wyczerpuje swoje zasoby, a przybycie nowego nie rozpocznie się ani dziś, ani jutro. Dlatego Kanada rozważa teraz zakup myśliwców F/A-18 lub europejskich Eurofighter Typhoon, aby zaoszczędzić pieniądze i czas.

Wszystkie obecne problemy eksportowe samolotów F-35 wynikają z kilku powodów. Złożoność projektu doprowadziła do opóźnienia terminów i powolnego, ale pewnego wzrostu kosztów zarówno programu jako całości, jak i każdego samolotu w szczególności. Wszystko to nie mogło nie wpłynąć na eksportową przyszłość myśliwca. Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych, Marynarka Wojenna i ILC, będące głównymi klientami, muszą kontynuować zakup nowego sprzętu. W takim przypadku maksymalnym ryzykiem dla programu będzie zmniejszenie ilości zakupionego sprzętu. Dostawy eksportowe mają mniej jasne perspektywy, ponieważ dalsza zmiana terminów i wzrost cen tylko odstraszą potencjalnych nabywców.

Obraz
Obraz

Dzisiaj i jutro

Tymczasem w 2012 roku wystartowało łącznie trzy tuziny nowych samolotów F-35, ponad dwukrotnie więcej niż w 2011 roku. Brytyjskie Siły Powietrzne (dwa) i Holenderskie Siły Powietrzne (jeden) otrzymały swoje pierwsze myśliwce. Ponadto pierwsze trzy myśliwce F-35B trafiły do służby w eskadrze bojowej Korpusu Piechoty Morskiej. Według oficjalnych danych firmy Lockheed-Martin, w ciągu ostatniego roku wykonano 1167 lotów testowych (o 18% więcej niż plan), podczas których uzyskano 9319 punktów charakteryzujących postęp (plan został przekroczony o 10%). Jak widać, Amerykanie nawet nie myślą o zatrzymaniu rozwoju i produkcji najnowszych myśliwców. Na bieżący rok 2013 planowane jest przetestowanie i udoskonalenie pokładowej awioniki wersji Block 2B, a także pierwsze testy uzbrojenia. Pierwsze testy modyfikacji skróconego startu na okrętach desantowych projektu Wasp zaplanowano na lato.

Ogólnie rzecz biorąc, pracownicy wszystkich firm i przedsiębiorstw zaangażowanych w projekt F-35 nadal nad nim pracują i nie zamierzają go porzucić. A sam projekt już dawno minął punkt, z którego nie ma powrotu, więc wojsko i inżynierowie nie mają odwrotu - muszą kontynuować dostrajanie i budowanie nowych samolotów. Wszelkie problemy związane ze złożonością jednej lub drugiej części projektu, a także spowodowane nimi opóźnienia w realizacji prowadzą ostatecznie do wzrostu kosztów całego programu. Ale, jak już wspomniano, nie ma odwrotu, F-35 będzie służył za wszelką cenę.

Po prostu nie jest do końca jasne, jak będzie wyglądać kolejna aktualizacja Amerykańskich Sił Powietrznych, jeśli cena kolejnego samolotu będzie jeszcze wyższa niż obecnie. Pod koniec lat dziewięćdziesiątych jeden z wysokich rangą dyrektorów Lockheed-Martin, N. Augustine, zauważył, że co dziesięć lat program opracowywania nowego myśliwca jest czterokrotnie droższy niż poprzedni. Jeśli ten trend się utrzyma, to do połowy XXI wieku jeden roczny budżet wojskowy USA z końca lat dziewięćdziesiątych będzie równoważny rozwojowi i budowie tylko jednego samolotu. Jak trafnie ujął to Augustine, przez trzy i pół dnia w tygodniu, ten myśliwiec będzie służył w Siłach Powietrznych, tyle samo w marynarce wojennej, aw szczególnie udanych latach od czasu do czasu „wpadnie” do Korpusu Piechoty Morskiej. Czy Lightning 2 będzie w stanie zakończyć tę złą tradycję? Sądząc po obecnej sytuacji, prawdopodobieństwo tego nie jest tak duże.

Zalecana: